能力参数范文
能力参数范文(精选5篇)
能力参数 第1篇
1 船闸通过能力计算公式
船闸总体设计规范 (JTJ305-2001) [1]中船闸通过能力的计算公式中, 简化复杂的影响因素, 认为年通航天数N与日平均过闸次数n以及一次过闸平均吨位G的乘积是反映船闸规模的过闸船舶总载重吨位P1是, 如式 (1) :
式中:P1为单向年过闸船舶总载重吨位 (t) ;n为日平均过闸次数;N为年通航天数 (d) ;G为一次过闸平均载重吨位 (t) 。
其中, 一次过闸时间是船闸设计的重要参数和技术指标, 而过闸船型船队的类型和组成及其过闸特点确定出一次过闸平均吨位。此外, 在计算过闸货运量时, 进一步考虑了船舶的载重量情况α, 如式 (2) :
式中:P2为单向年过闸客、货运量 (t) ;n0为日非客、货船过闸次数;α为船舶装载系数;β为运量不均衡系数。
2 船闸通过能力计算参数分析
由上述分析可知, 一次过闸时间和一次过闸平均吨位两个参数的确定是船闸通过能力的计算的关键。针对规范 (JTJ305-200 1) [1]中的计算公式 (2) , 根据船舶过闸程序和苏北运河船闸的实际情况分析各个参数对通过能力的影响。
2.1 一次过闸时间
一次过闸时间所受的影响因素非常多, 然而, 这些因素会随外界因素而改变, 因而在船闸的实际运行中, 为了便于通过能力的计算通常采用相应过闸次数来反应一次过闸时间。
2.2 一次过闸平均吨位
船闸各个时期的通过能力, 应选用相应各时期的一次过闸平均吨位进行计算。参照在京杭运河苏北段船闸的应用经验, 进一步考虑各个水平年平均吨位船舶作为标准船型, 不考虑船舶组合, 采用如下计算公式[2]:
式中:G为一次过闸平均载重吨位;ga为单个过闸船舶吨位;S (ga) 为单个过闸船舶面积;SL为闸室有效面积;λ为闸室有效面积利用率。
2.3 年通航天数
根据苏北运河十个梯级船闸多年的统计资料, 各船闸的年通航天数N较为稳定, N约为365天, 一般事故修理、船闸检修、天文环境等因素会影响大约为半个月得通航时间, 若有船闸大修的情况, 还需减去30天, 则此时年通航天数约为320天[2]。因此。尽最大可能延长每年的通航天数也有利于船闸通过能力的提高。
2.4 过闸次数分析
若已知船舶 (队) 一次过闸的时间为T, 则船闸每昼夜过闸次数为如下公式:
式中:n为船闸每昼夜过闸次数;τ为船闸每昼夜的平均工作时间, 一般为20~22 h;T为船舶 (队) 一次过闸的时间 (min) 。参考实际运行情况取为常数, 约为45~50次。
2.5 月运量不均衡系数
《船闸总体设计规范》 (JTJ305-2001) [1]中引入的月运量不均衡系数β是考虑了实际货运量需求的月不平衡性, 以保证船闸在最繁忙的月份亦能满足货运量的需求。由公式 (2) 也可以看出, 要提高船闸的通过能力, 必须力求减小月运量不均衡系数β。
2.6 装载系数
对于船闸货运量通过能力, 现有的方法是通过考虑船舶装载系数α和船闸船舶通过能力得到。装载系数α与货物种类、流向和批量有关, 规范推荐α取值为0.5~0.8[1]。
2.7 闸室有效面积利用率
在船舶条件确定后, 闸室有效面积利用率λ是影响船舶一次过闸吨位大小的关键性因素, 提高船闸通过能力的主要手段之一就是提高闸室有效面积利用率λ。闸室有效面积利用率λ这一关键性参数与闸室有效面积、船舶的平面尺度、船闸繁忙程度等诸多因素相关, 情况比较负责难以计算。因此目前来说, 要以实际资料为依据, 并参考实际运营才能合理确定λ的取值[2,3]。
3 提高船闸通过能力的措施
以上提到影响通过能力的因素很多, 所以要提高通过能力, 潜力是很大的, 这里对主要的措施阐述如下。
(1) 提高过闸船舶的载重量:提高运输船舶中的船队比重, 减少船舶的闸内移泊时间;每次过闸尽量利用闸室有效面积, 做到满室过闸。
(2) 提高船闸的设计水平:优化输水系统能, 提高船舶本身的驾驶水平和操纵性能, 合理布置引航道、靠船建筑物等。
(3) 改善船舶 (队) 的运输方式:采用顶推船队并结合船舶预先编队的整体移泊技术, 能够缩短船舶进出闸及闸内移泊时间。
参考文献
[1]JTJ305-2001, 船闸总体设计规范[S].北京:人民交通出版社, 2001.
[2]廖鹏.京杭运河苏北段船闸通过能力研究[D].南京:河海大学, 2003.
三参数与七参数的区别 第2篇
操作 :设置 → 求转换参数(控制点坐标库)四参数是同一个椭球内不同坐标系之间进行转换的参数。在工程之星软件中的四参数指的是在投影设置下选定的椭球内 GPS 坐标系和施工测量坐标系之间的转换参数。工程之星提供的四参数的计算方式有两种,一种是利用“工具/参数计算/计算四参数”来计算,另一种是用“控制点坐标库”计算。需要特别注意的是参予计算的控制点原则上至少要用两个或两个以上的点,控制点等级的高低和分布直接决定了四参数的控制范围。经验上四参数理想的控制范围一般都在 5-7 公里以内。
四参数的四个基本项分别是:X平移、Y平移、旋转角和比例。从参数来看,这里没有高程改正,所以建议采用“控制点坐标库”来求取参数,而根据已知点个数的不同所求取的参数也会不同,具体有以下几种。
1.2.1 四参数+校正参数:所需已知点个数:2个 1.2.2 四参数+高程拟合
GPS 的高程系统为大地高(椭球高),而测量中常用的高程为正常高。所以 GPS 测得的高程需要改正才能使用,高程拟合参数就是完成这种拟和的参数。计算高程拟和参数时,参予计算的公共控制点数目不同时计算拟和所采用的模型也不一样,达到的效果自然也不一样。
高程拟后有三种拟合方式:
a.高程加权平均:所需已知点个数:3个 b.高程平面拟合:所需已知点个数:4 ~ 6个 c.高程曲面拟合:所需已知点个数:7个以上 二、七参数
操作 :工具 → 参数计算 → 计算七参数
所需已知点个数:3个或3个以上
七参数的应用范围较大(一般大于 50平方公里),计算时用户需要知道三个已知点的地方坐标和 WGS-84 坐标,即 WGS-84 坐标转换到地方坐标的七个转换参数。注意:三个点组成的区域最好能覆盖整个测区,这样的效果较好。七参数的格式是,X平移,Y平移,Z平移,X 轴旋转,Y 轴旋转,Z 轴旋转,缩放比例(尺度比)。
七参数的控制范围和精度虽然增加了,但七个转换参数都有参考限值,X、Y、Z 轴旋转一般都必须是秒级的(工程之星中限值为小于10秒);X、Y、Z 轴平移一般小于 1000。若求出的七参数不在这个限值以内,一般是不能使用的。这一限制还是比较苛刻的,因此在具体使用七参数还是四参数时要根据具体的施工情况而定。
三、总结
使用四参数方法进行 RTK的测量可在小范围(20-30平方公里)内使测量点的平面坐标及高程的精度与已知的控制网之间配合很好,只要采集两点或两点以上的地方坐标点就可以了,但是在大范围(比如几十几百平方公里)进行测量的时候,往往转换参数不能在部分范围起到提高平面和高程精度的作用,这时候就要使用七参数方法,具体方法在下面介绍。
首先需要做控制测量和水准测量,在区域中的已知坐标的控制点上做静态控制,然后再进行网平差之前,在测区中选定一个控制点 A做为静态网平差的 WGS84 参考站。
使用一台静态仪器在该点固定进行 24 小时以上的单点定位测量(这一步在测区范围相对较小,精度要求相对低的情况下可以省略),然后再导入到软件里将该点单点定位坐标平均值记录下来,作为该点的 WGS84 坐标,由于做了长时间观测,其绝对精度应该在 2米左右,然后对控制网进行三维平差,需要将 A点的 WGS84 坐标作为已知坐标,算出其他点位的三维坐标,但至少三组以上,输入完毕后计算出七参数。栅格数据结构 栅格结构是以规则的阵列来表示空间地物或现象分布的数据组织,组织中的每个数据表示地物或现象的非几何属性特征。栅格结构的显著特点:属性明显,定位隐含,即数据直接记录属性的指针或数据本身,而所在位置则根据行列号转换为相应的坐标。栅格数据的编码方法:直接栅格编码,就是将栅格数据看作一个数据矩阵,逐行(或逐列)逐个记录代码;压缩编码,包括链码(弗里曼链码)比较适合存储图形数据;游程长度编码通过记录行或列上相邻若干属性相同点的代码来实现;块码是有成长度编码扩展到二维的情况,采用方形区域为记录单元;四叉树编码是最有效的栅格数据压缩编码方法之一,还能提高图形操作效率,具有可变的分辨率。
矢量数据结构 矢量数据结构是通过记录坐标的方式尽可能精确地表示点、线和多边形等地理实体,坐标空间设为连续,允许任意位置、长度和面积的精确定义。矢量结构的显著特点:定位明显,属性隐含。矢量数据的编码方法:对于点实体和线实体,直接记录空间信息和属性信息;对于多边形地物,有坐标序列法、树状索引编码法和拓扑结构编码法。什么是栅格图像?
栅格图像,也称光栅图像,是指在空间和亮度上都已经离散化了的图像。我们可以把一幅栅格图像考虑为一个矩阵,矩阵中的任一元素对应于图像中的一个点,而相应的值对应于该点的灰度级,数字矩阵中的元素叫做像素。数字图像与马赛克拼图相似,是由一系列像素组成的矩形图案,如果所有的像素有且仅有两个灰度级(黑或白),则称其为二值图像,也即位图;否者称其为灰度图像或彩色图像。什么是矢量图形?
在介绍矢量图形之前,我们首先阐述矢量对象的概念。矢量对象是以矢量的形式,即用方向和大小来综合表示目标的形式描述的对象。例如画面上的一段直线,一个矩形,一个点,一个圆,一个填充的封闭区域……等等。
矢量图形文件就是由这些矢量对象组合而成的描述性文件。矢量图形则是计算机软件通过一定算法,将矢量对象的描述信息在显示终端上重绘的结果。
为什么要将栅格地图矢量化? 纸质地图经扫描仪扫描后,初步保存为栅格图像(常见的格式有TIFF、BMP、PCX、JPEG等)。栅格图像在地理应用领域有着这样的缺陷:首先,栅格图像文件对图像的每一像素点(不管前景或背景像素)都要保存,所以其存储开销特别大。另外,我们不能对图像上的任一对象(曲线、文字或符号)进行属性修改、拷贝、移动及删除等图形编辑操作,更不能进行拓扑求解,只能对某个矩形区域内的所有像素同时进行图像编辑操作。此外,当图像进行放大或缩小显示时,图像信息会发生失真,特别是放大时图像目标的边界会发生阶梯效应,正如点阵汉字放大显示发生阶梯效应的原理一样。
而矢量图形则不同。在矢量图形中每个目标均为单个矢量单位(点、线、面)或多个矢量单位的结合体。基于这样的数据结构,我们便可以很方便地在地图上编辑各个地物,将地物归类,以及求解各地物之间的空间关系。并有利于地图的浏览、输出。
矢量化则是利用数字图像处理算法,将源图上的各种栅格阵列识别为矢量对象,最后以一定格式保存的过程。矢量图形在工业、制图业、土地利用部门等行业都有广泛的应用。在这些领域的许多成功软件都基于矢量图形,或离不开矢量图形的参与,如AutoCAD、ARC/INFO、Corel Draw、GeoStar等等。
一个表征非晶形成能力的新参数 第3篇
合金的非晶形成能力(GFA)是指在一定的制备条件下所能获得的非晶态合金的尺寸,尺寸越大,非晶形成能力越强。自从1960年以来,科学界一直都想建立一个简单、通用的评价非晶形成能力的标准, 以指导和开发新的非晶合金体系,但对于每一个标准总是有一些例外的情况发生,即不符合这些标准的合金也能够有很好的非晶形成能力。迄今为止,已有许多学者先后提出了不同的非晶合金的GFA表征参数,即GFA判据,如约化温度Trg、过冷液相区宽度ΔTx、脆性参数以及γ、δ、Φ和β参数[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13]等,这些参数都在一定范围内适用于某类合金体系,可以用来预测合金体系的GFA,对于开发新型块体非晶材料具有指导意义。本研究基于经典形核与长大理论,提出了一个新的GFA表征参数。
1 新参数的理论推导
当处于平衡状态的合金熔体被快速冷却时,只有在晶体相的形核和长大过程得到充分抑制的情况下,合金熔体才能过冷到玻璃化转变温度Tg以下而不析出晶体,从而形成非晶态合金。
根据经典形核与长大理论,在过冷液体中晶体相的均匀形核率I和长大速率U可分别表示为[14]:
undefined
undefined
式中:f为优先形核位置分数,a0为原子半径。将Tr=T/Tl、ΔTr=1-Tr和undefined代入式(1)和式(2),得:
undefined
undefined
从式(3)、式(4)中可以看出,在一定的温度下,晶体相的形核速率与长大速率主要由3个参数决定:粘度η、熔化熵ΔSf和T/(Tl-T),而且都是与其成反比。反过来可以得出,合金的GFA与η、ΔSf和T/(Tl-T)成正比。对于由金属元素组成的合金,ΔSf 值没有显著的变化[15]。
T越大,T/(Tl-T)值越大,但合金的GFA将取决于Tx时I和U的大小,也就是说合金的GFA与Tx/(Tl-Tx)成正比,即:
undefined
对于给定的合金,Tx与Tg成线性关系[16]:
Tx=ATg+B (6)
于是:
undefined
合金熔体的粘度随着温度的降低而升高,非晶态合金在玻璃化转变温度Tg时的粘度一般为常数(1012Pas),因此,合金的液相线温度Tl降低时,粘度随温度下降时的增加速率会变大,从而GFA变大,这也是共晶成分的合金容易形成非晶态的原因。另外,加热过程中定义的过冷液相区宽度ΔTx可以表征非晶合金的稳定性和抵抗晶化的能力,也可间接地反映GFA大小。于是有:
undefined
这样,就可以推导出一个无量纲的GFA新判据,其定义为ζ:
undefined
式中:a和b都为常数,作为权重因子。通过对289组数据的拟合分析,确定a和b的值分别为4.5和0.5。按照判据ζ的定义可知,合金的ζ值越大,其非晶形成能力就越强。
2 新判据ζ可靠性的统计分析
新判据ζ是基于经典形核与长大理论推导而来,对于不同成分的合金,新判据能否正确地表征合金的GFA,需要通过统计分析来验证。由于各种合金的临界尺寸Dmax的数据在文献中容易查到,所以选择Dmax作为验证参数ζ的依据,如果合金的ζ值与Dmax值存在正比例关系,也就是说如果合金的ζ值越大,其Dmax值也越大,那么参数ζ就可以较好地表征合金的GFA。为了对参数ζ的可靠性进行分析,同时对文献中提到的表征参数进行统计分析,将新参数ζ与目前文献中常用到的3个表征参数ΔTx、Trg和γ,以及最近提出的3个参数δ、Φ和β进行可靠性比较。
表1列出了包括铜基、钙基、镁基、镧基、钯基、钛基、镨基、钇基、钴基、锆基、铁基和镍基合金在内的共289种非晶合金的特征温度Tg、Tx、Tl和临界尺寸Dmax数据,以及ΔTx、Trg、γ、δ、Φ、β和ζ这7个参数的数值。表1中的特征温度绝大多数是在加热速率为20K/min时通过DSC或DTA方法测量得到的,而Dmax数据一般是利用铜模铸造法获得的。
注:undefined
注:N为样本数量
图1(a)-(g)分别为表1中289种块体临界尺寸Dmax与各GFA参数之间的关系图。从图1可以明显看出,Dmax与上述7个GFA表征参数都大致存在正相关关系,这说明上述7个GFA参数在一定程度上都是适用的。利用线性回归方法分别求出Dmax与ΔTx、Trg、γ、δ、Φ、β以及ζ之间的线性回归方程和对应的线性相关系数R。通过比较可以发现Dmax与ζ的R值最大,其次是Dmax与β、Dmax与γ和Dmax与δ的R值,R值最低的是Dmax与Trg。因此,对于表1中的289组数据,在7个参数中,ζ是最可靠的一个GFA表征参数。
基于上述分析,可以提出一个关于Dmax与参数ζ之间的经验关系式,具体形式如式(10)所示。
Dmax/mm=(1.061±0.067)ζ+(2.490±0.325) (10)
当临界尺寸从0.2mm增加到72mm时,相应的ζ值变化范围是0.211~57.742,参数ΔTx、Trg、γ、δ、Φ和β的变化范围分别为11~115、0.414~0.610、0.351~0.464、1.062~2.531、0.323~0.511和1.112~11.651。这表明对于临界尺寸相差较大的合金,ζ值变化程度大。参数ζ的变化与合金的GFA相差很大的特点是相符的。虽然其他6个参数也能表示出GFA的变化趋势,但没有参数ζ准确。本研究提出的新参数ζ对合金GFA的变化最为敏感,这从另一个角度说明新参数ζ的优越性。
为进一步对比,采用Yuan等[19]提出β判据所用的214组数据进行统计分析,结果如图2所示,其中图2(e)和图2(f)分别为参数ζ与Dmax的全局拟合关系图(0<ζ<60)和部分关系图(0<ζ<1)。从图2中可以看出,Dmax与各表征参数的线性相关系数R都不相等,Dmax与ζ、β和γ的R值分别为0.8461、0.7571和0.6286,而Dmax与ΔTx、Trg、δ、Φ的相关系数都很低,这再一次说明参数ζ的可靠性。
从图2(e)和图2(f)中可以看出,在0<ζ<1时,数据点都很对称地分布在拟合直线的两旁,并且Dmax随着ζ的增加而增加;在1<ζ<60的范围内,目前文献中的数据很少。但随着理论研究的不断深入与制备工艺的不断优化,更多大尺寸(大于30mm)的非晶合金材料将会被研制出来,目前Dmax-ζ拟合线上的一大片空白区域将有望逐渐布满新的实验数据。在承认新判据ζ的前提下,根据经验方程(10)可以得出,金属非晶合金的临界尺寸Dmax的最小值约为2.5mm,因此有理由认为目前某些合金体系非晶尺寸小于2mm的原因是受制备工艺的限制。
同时,根据表1中的数据,分别对Cu基、Ca基、Mg基、La基、Pd基和Ti基等非晶合金体系进行Dmax与各参数ΔTx、Trg、γ、δ、Φ、β以及ζ的线性回归分析,其线性相关系数R的分析结果见表2。从表2可以看出,对于不同的合金体系,各参数的相关系数R值都不相同,有的甚至相差很大,这是因为影响合金GFA的因素是多方面的,主要影响因素也随合金体系的变化而变化。除了Mg基合金Dmax与参数ζ的R值相对较低外,其他几类合金Dmax与参数ζ的R值均高于其余6个参数,表明ζ参数适用的合金体系更多,且在大多数合金体系中均能很好地表征非晶形成能力。
3 结论
(1)基于289组文献数据的统计分析,表征GFA的新参数ζ的表达式为undefined,其中常数a和b分别为4.5和0.5,与其他判据相比,ζ判据更加可靠,适用于多种合金体系。
能力参数 第4篇
教学目标
1.通过圆及弹道曲线的参数方程的建立,使学生理解参数方程的概念,初步掌握求曲线的参数方程的思路. 2.通过弹道曲线的参数方程的建立及选取不同参数建立圆的参数方程,培养学生探索发现能力以及解决实际问题的能力.
3.从弹道曲线的方程的建立,对学生进行数学的返璞归真教育,使学生体会数学来源于实践的真谛,帮助学生树立空间和时间是运动物体的形式这一辩证唯物主义观点. 教学重点与难点
曲线参数方程的探求及其有关概念是本节课的重点;难点是弹道曲线参数方程的建立. 教学过程
师:满足什么条件时,一个方程才能称作曲线的方程,而这条曲线才能够称作方程的曲线? 生:1.必须同时满足两个条件:(1)曲线上任一点的坐标都是这个方程的解;(2)同时以这个方程的第一组解作为坐标的点都在曲线上.那么,这个方程就称作曲线的方程,而这条曲线就称作这个方程的曲线. 师:请写出圆心在原点,半径为r的圆O的方程,并说明求解方法.
(师板书——⊙O:)师:求圆的方程事实上是探求圆上任一点M(x,y)的横、纵坐标之间的关系式.能用别的方法来探x、y之间的关系吗? 生:……
师:(诱导一下)不用刚才的方法给我们直接求x、y的关系带来了困难,能否考虑用间接的方法来求?即在x、y之间是否能建立一座桥梁,使之联系起来?(计算机演示动画,如图3-1)
师:驱使M运动的因素是什么? 生:旋转角θ.师:当我们把x轴作为θ角始边,并使OM绕O点逆时针旋转,请考虑θ在什么范围内取值就可以形成整个圆了?
生:
师:至此x、y之间的关系已通过θ联系起来了,谁能具体地说说它们之间的关系?
生3:
(c∈[0,2π],θ为变量,r为常数)
(生3叙述,师板书)师:①式是⊙O的方程吗? 生4:①式是⊙O的方程.师:请说明理由.生4:(生4叙述,师板书)(1)任取⊙O上一点,显然满足方程①;,总存在,由三角函数定义知
(2)任取, 由①得即M(). 所以
所以
M在⊙O上.由(1)、(2)知①是⊙O的方程..
师:既然①是⊙O的方程,那么它应该和生:能,消去θ即可.
是一致的,两者能统一起来吗?
师:这里,我们从另一个角度重新审视了圆,通过第三个变量θ把圆上任意一点的横、纵坐标x、y联系了起来,获得了圆的方程的另一种形式.通过间接的方法把某两个变量联系起来的例子不仅几何中有,在生产实践、军事技术、工程建设中也有.特别在两个变量之间的直接关系不易建立时,常用间接的方法将它们联系起来.请同学们再看一个例子.炮兵在射击目标时,需要考虑炮弹的飞行轨迹、射程等等.现在,我们假设一个炮兵射击目标,炮弹的发射角为α,发射的初速度为ν0.请同学们帮他求出弹道曲线的方程。(不计空气阻力)
师:同学们是否知道炮弹飞行轨迹的形状?请同学们大概地画一下.(师从同学们画出的图形中,选出一种画在黑板上,如图3-2.)
师:一般同学们都知道是轨物线的一段.现在的问题就是怎样求弹道曲线的方程(即点的轨迹方程),请思考求点的轨迹方程的首要工作是什么? 生:建系.师:怎样建系?(请同学们自行建系)
(师将同学们4种不同的建系方式依样画在黑板上或用投影仪直接打出。如图3-3-(1)、(2)、(3)、(4))
师:怎样建系由我们自己决定,然而我们总希望建立的坐标系较合乎常理,且使问题的求解方便一些,方程简单一些.现在请同学们从上述4种建系方式中选择较恰当的一种.生:(较一致地否定了(1)、(2),对(3)、(4)众说纷纭.)
师:(引导学生作常规分析)炮弹飞行与时间t有关,当t=0时,炮弹还在炮口位置,它是炮弹飞行的初始位置(起始点),这个起始点放在坐标系的什么位置才较好地合乎常理呢?
生:放在原点位置,即取炮口为原点,水平方向为x轴,建立直角坐标系,因此选图3-3(4).师:坐标系建立起来了,接着该做什么了呢? 生:设标,设炮弹发射后的位置为M(x,y).师:下面该进行哪一步了? 生:列式.师:怎么列?x与y之间的直接关系明显吗? 生:不明显.师:那么怎样把x、y之间的关系联系起来呢?
生5:像刚才用第三变量θ表示圆上任一点的坐标x、y之间的关系一样,通过间接的办法把x、y联系起来.师:很好!那么这里的第三变量是什么呢?它又能怎样把x、y联系起来呢?
生5:刚才圆上点M是依赖于角θ的运动而运动的,第三变量就选择了θ,我想这里要把x、y之间的关系建立起来,也要分析一下炮弹的运动方式,看看炮弹的位置是依赖于哪个量的变化而变化的.师:非常好!让我们一起来分析炮弹的运动方式.这里,炮弹的运动实际上是物理学中的斜抛运动.炮弹在水平方向作匀速直线运动,在竖直方向上作竖直上抛运动(由于受重力作用,炮弹作初速度不为零的匀速直线运动).显然在x、y分别是炮弹飞行过程中的水平位移和竖直位移(竖直高度),因此“怎样列式”事实上是解决如何刻画水平位移和竖直位移的问题.故应考虑运动物体的位移与哪些量有关.生:和速度、时间有关.师:这里既有水平位移,又有竖直位移,那么在水平方向的初速度和竖直方向的初速度分别是多少? 生6:(如图3-4)在水平方向的初速度是ν0cosα,在竖直方向的初速度是ν0cosα.(生6口述,师标在图3-4上)
师:时间有吗? 生:没有.师:怎么办? 生:设出来,设为t.师:现在能分别求x和y了吗?
生6:能!师:能对竖直方向上的位移作一解释吗?
.
生7:在竖直方向上,炮弹作竖直上抛运动,即炮弹受重力的作用作初速度不为零的匀减速直线运动.所以
.
师:这里我们把水平位移和竖直位移都用时间t表示出来了,即把x、y都表示成了t的函数,t是否应该有一个确定的范围? 生:有,令y=0,故0≤t≤.
师:当生:刚落地.时,炮弹运动到什么位置了?
师:不错!是炮弹的落地时刻,为书写方便,我们记, 则:(0≤t≤T)
②
师:(挑战性的)这个方程组表示的是弹道曲线的方程吗? 生:是.师:谁能简要地作一下说明?
生8:显然,任给轨迹上一点,由方程组的建立过程知其坐标x0、y0适合方程组;反之当t在内任取某一个值时,由方程组②就可确定当时炮弹所在位置(即表示炮弹的点在曲线上).故②就是炮弹飞行的轨迹方程.师:很好!前面我们举了两个例子,这两个方程组有一个共同的特点,就是曲线上的点的坐标之间的关系不是直接的,而是通过第三个变量间接地联系起来的.例1中旋转角θ参与了方程组的建立,且x、y都是θ的函数;例2中时间t参与了方程组的建立,且x、y都是t的函数.这些特点是以前建立的直接反映x、y关系的方程所不具备的,它和我们以前所熟悉的曲线的方程表达形式是不一样的,谁能给这样的曲线方程起个名字吗?
生:参数方程.(师随即写出课题——参数方程,指出联系x、y之间关系的变数叫做参变数,简称参数.)
师:例1中我们看到圆上任意一点的坐标x、y,都是参数θ的函数,且对于内的任意一个θ值,由①所确定的点M(x、y)都在圆上;例2中,我们看到炮弹的任意一个位置,即轨迹上任一点的坐标x、y都是t的函数,且对于任一个t的允许值,由②确定的点M(x、y)都在轨迹上.这样的方程我们刚才称它为参数方程,谁能通过刚才的例子,归纳出一般曲线的参数方程的定义?
生9:(定义)在给定的坐标系中,如果曲线上任一点的坐标x、y都是某个变数t的函数③且对于t的每一个允许值,由③所确定的点M(x、y)都在这条曲线上,则③就叫做这条曲线的参数方程,t称作参变数,简称参数.(生9途述,师板书)
师:相对于参数方程来说,以前的方程是有所不同的(显得那样的普通).为了区别起见,我们把以前学过的方程称作曲线的普遍方程.师:从上面两个例子看出,参数可以有明确的几何意义(例子中的旋转角θ——,主何的也可以有显的物理意义(例2中的时间t——物理的.)事实上,除此之外,还可以是没有明显意义的变数,即使是同一条曲线,也可以用不同的变数作参数.请同学们考虑,在例1中还可以用什么变数作参数? 生10:设弧长l为参数,由于l=rθ,故θ=lr,所以(l是参数,0≤l≤2πr).(生10叙述,师板书)
师:还可以用别的变数作参数吗? 生:……
师:(点拨一下)前面我们用旋转角θ作为参数,θ可以用什么表示?
生11:明白了,可设M的角速度为ω,运动所用时间为t,旋转角为θ,则θ=ωt.所以(t为参数,0≤t≤.(生11叙述,师板书)
师:曲线参数方程的建立,不但能使曲线上点的坐标较容易通过参数联系起来,同时某些情况下还可较好地反映变数的实际意义,如例2中,x 表示炮弹飞行的水平位移,y表示炮弹飞行的竖直高度.能求出炮弹的最大水平射程和相应的最大竖直高度吗? 生:能!
师:请一位同学具体说说.生12:上面曾求得炮弹落地时刻t=2ν0sinα g, 当t=2ν0sinα g时,x=v0cosα·g 2v0sinα g=v0sin2α g, 当2α=π 2,即α=π 4时,x最大=ν
202 g.此时,即当α=π 4,t=ν0sinα g时,y最大=ν0sinα·ν0sinα g-12gv0sinα g= v0sinα 2g=v0(2 2)2g=v0 4g.(生12叙述,师板书)师:今天这节课上,通过两个具体问题的研究,我们自行给出了参数方程的定义(口述),并且明确了参数的意义(结合例题口述),初步掌握了求曲线参数方程的思路.通过弹道曲线参数方程的探求,使我们体会到了数学源于实践,又服务于实践的真谛,培养了我们善于思考,勇于探索的精神.今天的作业——第120页第1题.设计说明
1.未来社会对人才素质的要求越来越高.高素质人才的培养对学校教育提出了更高的要求.由于人的素质是多方面的,因此课堂教学的目的不但要向学生传授科学知识,而且还要努力发展学生的思维,提高学生的能力,培养学生的个性品质.显然这种多元化的教学目标对于全面提高学生的素质有着重要的作用.本节课的3个教学目标正是据于这样的思考而制定的.2.这节课按如下6个步骤逐渐展开:(1)圆的参数方程;(2)弹道曲线的参数方程; ①请学生帮助炮兵求弹道曲线的方程; ②让学生由熟悉的感知事实得抽象的几何图形; ③选择原点,恰当建系;
2④分析炮弹运动方式,恰当选择参数; ⑤建立方程,检验二性(纯粹性,完备性);(3)参数方程的一般定义;
(4)两个例子的进一步研究(兼作例题);(5)课堂小结;(6)布置作业.主要据于如下理由:
相对于弹道曲线来说,学生对圆感到既熟悉,又简单.从简单而又熟悉的圆开始研究,符合循序渐进的原则,缩短了学生思维的“跨度/加快了学生思维的步伐,为学生利用类比的方法,进一步研究弹道曲线的方程(参数方程),提供了可参照的“样本”.这对于发展学生的思维品质,培养学生的合情推理能力都是十分有益的.在探求弹道曲线的参数方程中,如果按教材中直接取炮口为原点,水平方向为x轴,建立直角坐标系,并直接由物理学中的匀速直线运动和竖直上抛运动的位移公式得参数方程
能力参数 第5篇
乒乓球运动是技能主导类项目, 运动员应具备较高的运动智能水平。就运动员的比赛中决策战略而言应具备反应的迅速性、准确性和灵活性。能否有效合理地运用技术动作的基础是在于正确的判断。因此高水平的比赛对运动员的反应能力要求也越来越高。所以优秀运动员的反应能力研究不仅有较高的技战术还要有较高的反应能力。而听障乒乓球运动员由于听力受到障碍, 所以反应能力的提高最为显著, 通过研究他们, 探讨造成差异的原因, 为我国听障乒乓球运动员为今后的训选拔优秀人才、制定科学的训练计划、选择科学的训练手段等方面有着重要意义, 为提高我国听障乒乓球运动员的竞技能力与今后发展提供一定的参考依据。
1 研究对象与方法
1.1 研究对象
以中国聋奥会乒乓球队男队员 (5人) , 部分省残疾人 (听障组) 运动员 (6人) , 山东省特殊学校听障学生12人, 为研究对象各组年龄 (16-20) 岁。
1.2 研究方法
1.2.1 文献资料法
查阅有关反应时资料及运动心理等方面的论文及中外相关书籍、参阅前人的研究成果为研究提供理论基础。
1.2.3 心理测量法
采用由湖南体育科研所研制的310型多功能心理测试仪对以下指标进行测试:手简单反应时 (毫秒) 、综合反应时 (秒) 、选择反应时 (秒) 、被动反应时 (秒) 、时空判断 (秒) 。
1.2.4 数理统计法
运用SPSS对测试运动员的反应能力指标的数据进行差异性T检验, 判别分析进行统计处理。
2 结果与分析
2.1 不同级别层次的听障乒乓球运动员反应能力的比较结果
为了更科学、合理的反应优秀听障乒乓球运动员反应能力是否存在差异性, 分别对国家队以及省队、特殊学生的专项运动智能各指标进行了比较。结果见表1, 表明, 在测试的各项指标中:国家聋奥队和省队队员在四项指标上均表现出较高的发展水平。但差异不显著 (P>0.05) 。在综合反应时方面三组表现的基本上一致。在手简单反应时、选择反应时、被动反应时、时空判断四项指标中普通听障学生与聋奥队省队运动员均表现出显著性差异 (P<0.05) 。因此可以把国家聋奥队及省队运动员并为一组, 称之为优秀组。普通特殊学校的学生称之为一般组。此结果预示着可以制定一个适合于优秀男子听障乒乓球运动员反应能力素质的判别方程模型。
2.2 优秀男子听障乒乓球运动员与听障的普通学生反应特征五项指标的比较分析
(1) 简单反应时是指从感受器施加刺激起到肌肉产生收缩的一段时间, 反应时间越短, 机体对刺激的反应越快, 灵活性越高[1]是体现运动员快速反应能力的指标, 是最基本的感觉运动反应。对于乒乓去运动员手简单反应时, 由表1可以看出三组对比水平越高反应越快, 这也说明了随着运动员训练水平的提高, 反应速度也应加快, 对于运动员的迅速移动、挥拍击球等乒乓球技术有着极为重要的作用。
(2) 综合反应时是反映一个运动员的接受能力、反应能力。由表1可以看出, 该项指标在国家聋奥队、省队和普通学生中, 普通学生反映较好, 这与我们通常认识反而相反, 笔者认为可能与个人拥有的知识能力有关, 特殊学校的学生每天学习文化知识而聋奥队和省队运动员则是每天进行专业训练。所以运动员也应加强相关的文化知识学习。
(3) 选择反应时主要是反映运动员的判断决策能力, 选择反应时是对随机出现的刺激的应答活动, 它反映对意外情况做出快速反应的能力, 选择反应时的强弱更能反映运动员的应变能力, 它要求运动员在极短的时间内迅速感知、辨别各种刺激做出反应并能适时采取有效的行动能力。由表1反映了优秀的听障乒乓球运动员在对激烈的比赛中快速做出球的处理反应并正确选取对策的快速应变能力, 是优秀运动员应具备的一种反应能力。所以在训练和选材中应选择该项指标较好的运动员。
(4) 时空判断是受试主体对运动物体在时间和空间上判断的准确性, 是依靠视分析器和运动分析器等多种分析器协同活动而实现的, 测得值越小显示判断能力越强[2]。前人的研究结果表明, 时空判断是年龄型指标, 短时训练可以使其提高, 但长期训练的影响不显著。时空判断指标可以视为描述优秀运动员心理特征的指标[3], 有表1三组的p值可以看出高水平的运动员该项指标表现出较高的水平。建议选材时要与同龄组的均值做比较。对于优秀的听障乒乓球运动员来说该项指标在比赛中依靠眼睛的判断具有重要意义。
(5) 被动反应时能够反应运动员对运动技术的理解、接收能力。由表可以看出对于专项运动技术, 高水平的运动员表现出较高的水平。所以在平时的训练中, 教练员应加强对运动员的理论讲解。
2.3 建立优秀男子听障乒乓球运动员反应能力特征指标的判别方程
优秀男子听障乒乓球运动员反应特征的判别函数的一般表达形式为:Z=a0+a1Xx+a2X2+a3X3+…+aiXi其中Z为判别式的值, a0为常数项, ai为判别系数, Xi为指标测试值。建立判别函数有利于对运动员水平的归属。其步骤是:先将该对象的测试值xi代入判别式, 然后求出Z值的大小, 再依据Z值的大小判别它属于哪一级别。
为了初步建立科学合理的参照选材的数学模型, 将优秀听障乒乓球运动员与一般的听障学生分为两类进行判别。然后将优秀男子听障乒乓球运动员与一般男子听障学生的四项指标测试的值作为原始数据, 进行逐步的判别分析, 最终建立优秀男子听障乒乓球运动员反应特征的判别方程。
优秀组判别方程:Z1=25.225X1+38.624X2+41.268X3+50.15 X4-20.452
普通组判别方程:Z2=36.562X1+29.895X2+44.372X3+42.845 X4-49.216
从判别方程的方差分析结果, 其特征值即间平房和与组内平方和之比为0.628, 相关系数为0.725, Wilks值为0.422, 经X2检验, X2值为26.51, P<0.001, 表明该判别函数的判别能力具有非常显著的意义。
2.4 判别函数的验证
为了验证判别函数的有效程度, 采用所建立的判别方程对原分类的样本进行回代评判检验, 看Z值是否与原级别一致, 经过检验结果表明:优秀男子听障乒乓球运动员组别判别率为94.2%, 一般普通男子听障学生组判别为92.6%。说明了建立的方程具有良好的判别效果。为了更科学的验证判别函数的有效程度, 再通过内部验证和交叉验证的方法来评价, 结果显示:内部验证符合率为94.6%, 交叉验证符合率为92.5%。根据判别符合率的数据可以看出判别的效果与实际的判别十分接近, 所以可以说建立的判别方程具有良好的判别效果。
3 结论与建议
3.1 结论
1.不同水平的男子听障乒乓球运动员在反应时特征上:手简单反应时、选择反应时、被动反应时、时空判断四项指标存在非常显著性差异 (p<0.01) , 高水平的运动员表现出较高水平。
2.优秀男子听障乒乓球运动员反应特征的判别方程为:Z1=25.225X1+38.624X2+41.268X3+50.15 X4-20.452。
可以为运动员的科学选材提供理论参考, 同时有利于提高优秀男子听障乒乓球运动员的竞技能力的全面发展。
3.2 建议
建议优秀男子听障乒乓球运动员反应能力判别方程模型的预测效果、评价标准和判别效果有待于进一步检验和完善, 研究对象的水平和范围在今后应扩大, 从而对优秀男子听障乒乓球运动员反应能力特征做出更科学更全面的评价。
参考文献
[1]马启伟, 张力为著.体育运动心理学[M].浙江教育出版社, 1998.
[2]邱宜均.优秀运动员心理特征研究[D].武汉体育学院科研处, 1982.
[3]祝蓓里, 等.优秀少年足球运动员心理特征模式初探[J].贵州体育科技, 1993, (4) :24-29.
[4]陈及治.体育统计学[M].北京:人民体育出版社, 2002:242
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